本發(fā)明涉及一種感測時計的可旋轉設定桿的位置和/或運動的領域。更具體地但非唯一地，本發(fā)明涉及適于感測時計設定桿的運動和/或位置的電容式傳感器布置。

背景技術：

在諸如機電時計的組合機械運動部分和電子控制電路的裝置中，需要精確的傳感器來感測旋轉的機械部分的位置和/或運動。對于具有可旋轉設定桿的手表，例如，需要精確和響應的傳感器來檢測設定桿的瞬時角位置和/或旋轉，以使得可將佩戴者的偏好快速且準確地轉換成由手表的電子控制系統(tǒng)使用的電子信息。特別是在可穿戴時計領域中，使這種傳感器的精度和速度最大化，同時使功耗最小化是重要的。此外，諸如手表的設定桿的部件的小尺寸性質意味著旋轉/運動傳感器必須能夠檢測微小物體的微小移動，例如具有一毫米或甚至更小直徑的設定桿的旋轉。傳感器部件同樣必須很小，因為空間有限。這種傳感器應當優(yōu)選地是非接觸的(contactless)，以便減少磨損，并且從而延長時計的使用壽命。傳感器部件同樣應易于制造。

現(xiàn)有技術

在美國專利US6252825中已經(jīng)提出了非接觸傳感器，其描述了用于檢測時計的設定桿的位置和/或運動的電容式傳感器的使用。該設定桿設置有轉子電極，其被成形為便于調(diào)節(jié)兩個定子電極之間的電容。同樣描述了一種實施例，其中兩個這種電容被正交布置，以便傳感器控制系統(tǒng)能夠推斷設定桿的旋轉方向。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于確定時計的可旋轉元件的瞬時角位置的電容式傳感器，該電容式傳感器包括多個定子電極，以及被布置為與可旋轉元件一起旋轉的至少一個轉子電極，其中至少一個轉子電極和定子電極被布置成在可旋轉元件的旋轉循環(huán)(cycle)期間在多個定子電極中的每一個定子電極之間提供電容，以使得電容中的每一個電容由于所述一個轉子電極的影響而至少在所述旋轉循環(huán)的一部分上變化，以及其中：至少一個轉子電極包括第一轉子電極和第二轉子電極；電容包括第一差分電容對，所述第一差分電容對包括在旋轉循環(huán)的第一部分期間形成在定子電極的第一定子電極和定子電極的第二定子電極之間的第一電容，以及在旋轉循環(huán)的第二部分期間形成在第二定子電極和定子電極的第三定子電極之間的第二電容，第一電容具有第一瞬時電容值X₁，并且第二電容具有第二瞬時電容值X₂；并且電容包括第二差分電容對，所述第二差分電容對包括在旋轉循環(huán)的第三部分期間形成在定子電極的第四電極和定子電極的第五電極之間的第三電容，以及在旋轉循環(huán)的第四部分期間形成在第五定子電極和定子電極的第六定子電極之間的第四電容，第三電容具有第三瞬時電容值X₃，并且第四電容具有第四瞬時電容值X₄。電容值X₁、X₂、X₃和X₄取決于所述第一和第二轉子電極的角度定位而變化。

所提出的新的解決方案能夠更精確地測量可旋轉元件的位置和/或運動，從而提供更精細的分辨率，而不需要更多數(shù)量的傳感器的轉子和/或定子電極。

在確定角位置上使用差分電容值進一步提高了電容式傳感器對諸如寄生電容或由于濕度或溫度改變而引起的變化等外部影響的抗干擾性，并且從而提高了其測量精度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，轉子電極由圍繞其旋轉軸線在任一側上沿著直徑對稱地伸展的兩個相同部分制成，以使得僅以+/-180度的精度來確定該位置。因此，僅提供增量傳感器用于測量角位移或角速度，但不包括絕對角位置。

根據(jù)本發(fā)明的變型，第一和第二轉子電極以及第一、第二、第三、第四、第五和第六定子電極被配置成使得C₁、C₂、C₃和C₄的電容值可分別在第一和第二，第二和第三，第四和第五以及第五和第六定子電極之間被感測。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，電容式傳感器包括傳感器驅動電路，該傳感器驅動電路用于分別感測電容C₁、C₂、C₃和C₄的電容值X₁、X₂、X₃和X₄，以及用于通過評估第一差分電容值X_1-2＝X₁-X₂和第二差分電容值X_3-4＝X₃-X₄來確定角位置和/或位移。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一差分電容對和第二差分電容對被布置成使得X_1-2作為可旋轉元件的旋轉位置的第一函數(shù)而變化，并且X_3-4作為可旋轉元件的旋轉位置的第二函數(shù)而變化。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一和/或第二函數(shù)基本上是具有180°的周期的正弦曲線或余弦曲線。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第二函數(shù)具有與第一函數(shù)相同的形式，但是相對于第一函數(shù)在旋轉循環(huán)中相移了一個相移角。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，相移角基本上為45度，+/-90度，這允許借助于三角公式來導出可旋轉元件的旋轉位置。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一、第二和第三，和/或第四、第五和第六定子電極被布置在與可旋轉元件的旋轉軸線正交的公共平面中。這允許簡化加工過程并提高所提供的傳感器裝置的緊湊性(compactness)。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一轉子電極和/或第二轉子電極形成在可旋轉元件的軸向端面中。優(yōu)選地，第一和第二轉子電極也形成在同一平面上，以便簡化加工。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一、第二和第三，和/或第四、第五和第六定子電極被布置成鄰近可旋轉元件的外周面。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，第一轉子電極和/或第二轉子電極形成在可旋轉元件的外周面中或外周面上。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，電容式傳感器包括定子元件，該定子元件包括關于可旋轉元件的旋轉軸線布置的多個角定子電極區(qū)域，其中第一差分電容對位于角定子電極區(qū)域中的第一角定子電極區(qū)域中，并且第二差分電容對位于角定子電極區(qū)域中的第二角定子電極區(qū)域中，該第二角定子電極區(qū)域與第一角定子電極區(qū)域成角度地移位相移角。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，電容式傳感器包括轉子元件，該轉子元件包括關于可旋轉元件的旋轉軸線布置的多個角轉子電極區(qū)域，其中第一轉子電極包括角轉子電極區(qū)域中的第一角轉子電極區(qū)域，并且第二轉子電極包括角轉子電極區(qū)域中的第二角轉子電極區(qū)域，第一角轉子電極區(qū)域在比第二角轉子電極區(qū)域更大的角扇區(qū)上擴展。

根據(jù)本發(fā)明的另一變型，可旋轉元件被組裝到時計的設定桿的末端(distal end)。

本發(fā)明的目的同樣在于提供用于如上所述的電容式傳感器的傳感器計算單元，傳感器計算單元被配置為通過如下項確定包括兩個轉子電極的可旋轉元件的瞬時角度取向：

確定第一電容C₁和第二電容C₂之間的第一差分瞬時值(X_1-2)，以及第三電容C₃和第四電容C₄之間的第二差分瞬時值(X_3-4)；

使用第一函數(shù)的預定對應信息，識別與第一差分瞬時值(X_1-2)對應的第一函數(shù)的第一多個合理值(plausible value)；

使用第二函數(shù)的預定對應信息，識別與第二差分瞬時值(X_3-4)對應的第二函數(shù)的第二多個合理值；以及

其中所述第二多個合理值是分開180°并且對應于兩個轉子電極的角位置的一對角度值，以及

選擇最接近先前的最后一個計算出的角位置的該對第二多個合理值之間的一個角度值作為瞬時角位置。

最大旋轉速度確定了兩次測量之間的最大時間。如果任意選擇初始值，則該位置被限定在180°的范圍內(nèi)，這對于大多數(shù)手表應用來說都是足夠的，在這種情況下，不需要絕對角度定位，而只需要增量檢測。如果需要絕對位置，則應優(yōu)選添加每360°具有一個脈沖的另一個傳感器，或者應修改轉子電極對的結構，以便能夠彼此相對區(qū)分它們中的每一個。

附圖說明

從以下參考附圖描述的非限制性示例性實施例的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中：

-圖1以等距示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的用于時計設定桿的電容式傳感器組件的示例；

-圖2以等距示意圖示出了在圖1中所示的示例電容式傳感器組件中使用的轉子電極布置；

-圖3以示意性平面圖示出了在圖1中所示的示例電容式傳感器組件中使用的定子電極布置；

-圖4示出了在圖1中所示的示例電容式傳感器組件中使用的轉子電極的端視圖；

-圖5示出了圖1的示例電容式傳感器組件相對于定子電極的角度和電容；

-圖6示出了與圖1中所示的示例電容式傳感器組件中使用的轉子電極相關的角度；

-圖7以圖形方式示出了圖1的示例電容式傳感器中的兩個差分電容對的差值在旋轉循環(huán)期間如何變化；

-圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的電容式傳感器組件的替代實施例的透視圖，其中定子電極被布置在卷繞在可旋轉元件周圍的柔性基板上；

-圖9示出了平行于圖8的定子電極安裝的一系列電容器的詳細透視圖；

-圖10示出了在與圖8的可旋轉元件的旋轉軸線垂直的平面中的轉子和定子電極的截面圖；

-圖11示出了可應用于本發(fā)明的可旋轉元件的替代形式。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。出現(xiàn)在不同附圖中的相同或對應的功能和結構元件被分配相同的參考標記。

圖1示出了諸如可在時計中找到的小齒輪軸或設定桿的可旋轉元件的示例。在下面描述的示例實施例中，手表的設定桿將作為本發(fā)明的電容式傳感器的應用的說明性示例。設定桿同樣可被稱為冠狀桿。注意，設定桿本身未在圖1中示出?？尚D元件3可關于旋轉軸線4旋轉，并且設置有用于與設定桿的對應部分嚙合的嚙合部件(在該示例中為槽8)。在該示例中的嚙合部件被設計成與設定桿配合，以使得設定桿可沿著旋轉軸線4軸向移動，而不引起可旋轉元件3的任何軸向運動，但是使得設定桿的任何旋轉運動被轉換成可旋轉元件3的旋轉運動。

圖1中所示的可旋轉元件3在其遠端處設置有一個或多個轉子電極5。在該示例中，存在相對于旋轉軸線4彼此在直徑方向相對布置的兩個轉子電極。轉子電極5基本上是平坦的并且被布置成面對多個定子電極，該定子電極與轉子電極在同一平面上是相似平坦的，并且通過薄的電介質與轉子電極分開，該薄電介質例如可以是空氣間隙或諸如塑料薄膜的一塊固體介電材料。例如定子電極可有利地被形成為在印刷電路板(PCB)10上的軌道，并且由于稍后將描述的原因，它們被布置成形成由箭頭1和2指示的兩個差分電容對。PCB 10同樣可承載傳感器驅動電路9，用于向差分電容對1和2提供電接口。

在手表的情況中，圖1所示的各種元件的尺寸將是微小的。例如，可旋轉元件3的直徑可以為1mm或更小，并且PCB 10可具有五或六平方毫米或更小的面積。

圖2示出了圖1中所示的可旋轉元件3的不同視圖。該視圖示出了兩個電極5a和5b的形狀，其可通過在可旋轉元件3的末端處的外周表面中銑削兩個肩部6而形成?？尚D元件3的端面同樣可包括間隔元件7，用于提供與PCB 10的物理接觸，并且由此保持與PCB 10的恒定間隔。具有槽8、間隔元件7以及肩部6的這種可旋轉元件3即使在其尺寸較小時，也可使用標準的機床技術輕松地由金屬制成。對于用于手表的設定桿的可旋轉元件3，間隔元件7具有通常包括在0.05mm和0.15mm內(nèi)的厚度，并且允許提供更大的沖擊穩(wěn)定性。

圖3示出了如何將定子電極布置成以電容性地接近轉子電極的方式形成兩個差分電容對1和2。在圖3中示出了六個定子電極區(qū)域11、12、13、21、22和23(用左斜線陰影遮蔽的區(qū)域)，在該示例中，它們各自形成為PCB 10的金屬軌道的一部分。金屬軌道中的每一個金屬軌道同樣包括連接器墊11'、12'、13'、21'、22'、23'(用右斜線陰影遮蔽)，用于將相應定子電極11、12、13、21、22和23中的每一個定子電極連接到傳感器驅動電路9。定子電極11、12、13、21、22和23被形成為以可旋轉元件3的旋轉軸線4為中心的同心弧段，以便根據(jù)可旋轉元件3的角位置，將電容值建模為正弦或余弦函數(shù)，在該可旋轉元件3上配置有轉子電極，如下文根據(jù)圖5-7進一步所描述。這僅僅是可用于執(zhí)行本發(fā)明的定子電極的配置的一個示例。定子和轉子電極的其它配置是可能的，其可圍繞可旋轉元件3的外周而不是(或也)如在所示示例中與旋轉軸線4正交布置。圖8-11示出了本發(fā)明的替代實施例，其中可旋轉元件3分成兩部分，并且定子電極布置在卷繞在其外周的柔性基板上，如下所述。

在圖3中所示的示例中，第一差分電容對1包括第一、第二和第三定子電極區(qū)域11、12和13(用左斜線陰影遮蔽)，而第二差分電容對2包括類似陰影的第四、第五和第六定子電極區(qū)域21、22和23。當轉子電極以電容性地接近的方式面向定子電極中的兩個定子電極(例如第一和第二定子電極11和12)形成第一對定子電極時，經(jīng)由轉子電極在定子電極11和12之間產(chǎn)生電容。圖4示出了被設計成面向圖3中所示的定子電極的轉子電極布置的示例，并且由此隨著可旋轉元件3旋轉而在定子電極對之間產(chǎn)生變化的電容。轉子電極區(qū)域5a和5b被畫上陰影以指示旋轉元件3的軸向端面的哪些區(qū)域與定子電極11、12、13、21、22和23電容接近，其分別形成第一定子電極11和第二定子電極12之間的第一對定子電極，第二定子電極和第三定子電極之間的第二對定子電極，第四定子電極21和第五定子電極22之間的第三對定子電極，以及第五定子電極22和第六定子電極23之間的第四對定子電極。這些轉子電極區(qū)域5a和5b是概念(notional)區(qū)域，并不一定與周圍的可旋轉元件3的材料不同?？尚D元件3可例如由單一連續(xù)的金屬或其它導電材料加工，或以其它方式制造。

在所示的示例中，轉子電極5a和5b優(yōu)選地電連接到與金屬表殼或機芯板相同的接地電位。因此，不需要在表殼和旋轉元件之間設置隔離，這是有利的，因為這種隔離將難以在小體積內(nèi)實現(xiàn)。在該情況中，轉子電極5a和5b在電容中起被動作用，以使得可在到定子電極11、12、13、21、22和23的連接11'、12'、13'、21'、22'、23'處測量電容。

圖5和圖6示出了與圖3和圖4中相同的定子和轉子電極的布置，但是示意性地指示了角度和電容。X₁表示在第一和第二定子電極11和12之間可測量的電容C₁的瞬時值。當轉子電極5a和5b都沒有覆蓋第一定子電極11(即，角扇區(qū)α_5a或α_5b中沒有部分在α₇和α₀之間)時，X₁具有最大值(為簡單起見，將其稱為零)，并且當轉子電極5a和5b中的任一個完全覆蓋第一定子電極11時(即當角扇區(qū)α_5a或α_5b完全包括α₇和α₀之間的角度時)，即當其隔離性質受轉子影響的兩個定子電極之間的電介質是最小的時，X₁具有最小值。當轉子電極5a或5b中的任一個部分地覆蓋第一定子電極11時(即，當角扇區(qū)α_5a或α_5b與α₇和α₀之間的角度部分地重合時)，X₁具有中間值。角位置α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆以及α₇各自指示定子電極11、12、13、21、22和23的定界(即相對于可旋轉元件3的旋轉的開始或結束)，并且可關于旋轉軸線4均勻分布，從而限定每個角度為45度的8個角扇區(qū)。轉子電極5a和5b中的每一個轉子電極的角扇區(qū)α_5a和α_5b可有利地布置為成角度地橫跨由角位置α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆以及α₇限定的兩個相鄰段，即在該情況中約90度。在可旋轉元件3的順時針旋轉(相對于圖3和圖5中的定子電極為順時針)期間，隨著相應的轉子電極5a或5b掃過連續(xù)的定子電極對11和12(即第一對)；12和13(即第二對)；21和22(即第三對)；并且最后是22和23(即第四對)，每一個轉子電極5a和5b對于每一個電容C₁、C₂、C₃和C₄產(chǎn)生有限電容值X₁、X₂、X₃和X₄的基本上不間斷的變化。圖6中的參考標記14指示在兩個轉子電極5a和5b的中間的中心線，當描述C₁、C₂、C₃和C₄的值在可旋轉元件3的旋轉期間如何變化時該中心線將被用作參考。該中心線14有助于限定可旋轉元件3的瞬時角位置α_R。

圖7示出了隨著可旋轉元件3的中心線14連續(xù)掃過角位置α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆以及α₇，電容值X₁、X₂、X₃和X₄中的每一個電容值如何在這種順時針旋轉期間隨著可旋轉元件3的角位置α而變化。圖7同樣示出了在可旋轉元件3通過角位置α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆以及α₇的相同的順時針旋轉期間，差值X₁-X₂和X₃-X₄如何變化。圖7同樣示出了如何可以從電容C₁和C₂之間的瞬時差值X₁-X₂以及電容C₃和C₄之間的X₃-X₄推斷可旋轉元件3的角位置的示例。在所示的示例中，X₁-X₂和X₃-X₄的瞬時測量值分別為X_1-2和X_3-4。量X₁-X₂根據(jù)第一函數(shù)隨著角位置α而變化，并且量X₃-X₄根據(jù)第二函數(shù)隨著角位置α而變化。定子和轉子電極可被布置成使得第二函數(shù)類似于第一函數(shù)，但相移了預定的相移角。在前面的圖1-6的所示示例中，如當將X₁-X₂的值與圖7上的X₃-X₄中的值進行比較時可觀察到，相移角被選擇為基本上135度。事實上，當考慮所有角度α₀、α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆以及α₇為45度的倍數(shù)時，可理解，滿足以下等式：

X₁-X₂(α)＝X₃-X₄(α+135)

如根據(jù)優(yōu)選實施例在圖1-6上所示，定子和轉子電極可被布置為使得第一和第二函數(shù)可近似為正弦或余弦函數(shù)。在該情況下，假定函數(shù)X₃-X₄(α)＝cos(2α)，則根據(jù)前面的等式得出：

X₁-X₂(2α)＝cos[2(α+135)]＝cos[2α+270]＝cos[2α-90]＝sin(2α)，并且因此

X₁-X₂/X₃-X₄＝tan(2α)，

其允許根據(jù)下式導出可旋轉元件3的瞬時角位置α：

α＝Arctan(X_1-2/X_3-4)/2，

其中alpha(α)是+/-90°之間的值。

根據(jù)上述公式和等式，可理解，α的第二可能絕對值為α+/-180°，這意味著傳感器不能區(qū)分轉子電極的兩個對稱位置，其中兩個轉子電極的位置5a和5b是反向的。

實際上替代135度的相移，可施加45度加或減90度的任意相移，而不會明顯地改變?nèi)枪降膬?nèi)容。實際上，可理解，施加45度而不是135的相移僅改變函數(shù)X₃-X₄(α)的符號，因為

cos[2(α+45)]＝cos[2α+90]＝-sin(2α)

在具有定子和轉子元件的其它配置的情況下，其它數(shù)學函數(shù)可用于從測量值X_1-2和X_3-4確定角位置α，但是具有較少的計算簡單性?？衫斫?，根據(jù)上述優(yōu)選實施例，傳感器的角度分辨率在任何情況下遠遠優(yōu)于定子電極的每個角扇區(qū)(即45度)中的角度分辨率。

可替代地，當?shù)谝缓偷诙瘮?shù)不能通過余弦函數(shù)的正弦近似時，例如，為了簡化轉子電極的制造，角位置α的值可通過對應數(shù)據(jù)或其它對應信息源的查找表而與值X_1-2和X_3-4相關，如在下面進一步考慮到圖7的底部來解釋。第一和第二函數(shù)的形式更通常地取決于轉子電極的形狀(例如，角扇區(qū)值α_5a或α_5b)和定子電極的尺寸(例如，當考慮α₀和α₇作為邊界角位置并且同樣取決于其半徑時)。如根據(jù)X₁-X₂曲線圖可理解，在給定的即時時刻，對于第一差分電容對1的給定測量值X_1-2，存在可旋轉元件3的角位置α的四個可能值α_A、α_B、α_C和α_D。其中，對于在與值X_1-2的時刻相同的時刻進行的測量，僅角位置α_B和α_D對應于考慮到第二差分電容對2的X₃-X₄的值X_3-4而合理的X₃-X₄(在點E和F處)的α_E和α_F值。

這允許取決于兩個對稱布置的轉子電極5a和5b的角位置導出實際的角位置對α_E和α_F。該對的兩個角度α_E和α_F被分開180度，因為它們實際上對應于在每個電極5a和5b之間的沿在圖6所示的中心線14伸展的兩個可能的角度。在圖7的底部上，可理解，在α_B和α_E之間存在輕微的偏移，而α_D和α_F完全相同。這僅僅示出與正弦/余弦函數(shù)相比，該建模是不完美的，但是并不能幫助區(qū)分這兩個可能值以確定可旋轉元件的實際瞬時角位置α_R。

由于轉子電極5a、5b的對稱布置，并且當傳感器被用于增量檢測時，可在實際角位置對α_E和α_F的兩個可能值之間任意選擇第一瞬時角位置α_R。然而，一旦已經(jīng)設定了該第一角位置，則通過在角位置對α_E和α_F的兩個可能的角度值之間選擇兩個值中的最接近最后計算出的瞬時角位置α_R的一個值來優(yōu)選遞歸地限定瞬時角位置α_R。從經(jīng)驗和統(tǒng)計的角度來看，考慮最后一個測量的值，這對應于最可能的位置。在圖7上，該所尋求的角位置結果對應于α_F。

只要角速度保持在由系統(tǒng)設定的上限下，則然后可通過計算瞬時角位置α_R和最后計算出的瞬時角位置之間的差來容易地計算角位移，其產(chǎn)生包括在-90°和90°之間的角度。除了別的之外，該限制可取決于測量的頻率。旋轉方向然后簡單地用該差角的符號指示。

最大允許旋轉速度確定兩次測量之間的最大時間。該測量速率與轉子電極的數(shù)量成正比。采用理想的絕對傳感器，測量速率可以是帶有2個轉子電極的提供的變體的值的一半。目標是在時間間隔期間測量可能是幾圈(>>360°)的角位移。可從角位移容易地計算旋轉速度和方向。

采用標準數(shù)字增量傳感器，轉子電極(諸如齒)的數(shù)量應遠高于如所提出的解決方案的框架中的兩個，以便具有相同的分辨率。由于小的可用體積，不可能實現(xiàn)這種小齒。結果，提供的增量傳感器允許解決該技術問題，以顯著增加角分辨率，而不同時需要增加轉子電極的數(shù)量。

然而，應當理解，上述優(yōu)選的計算方法僅僅是可用于從電容的測量值推斷實際角位置的可能方法中的一個方法。該計算可通過PCB 10上的傳感器驅動電路9中的適當電路和/或軟件，或者由單獨的處理器單元執(zhí)行。包括兩個轉子電極和兩個差分電容對的上述示例配置同樣僅僅是用于實施本發(fā)明的可能配置中的一個配置。可使用其它數(shù)量的轉子和/或靜止電極(static electrode)，和/或電極之間的其它相對角度。

以下描述的下列圖8-11示出了本發(fā)明的替代實施例，其中定子電極不再布置在PCB 10的相同平面上，而是在卷繞可旋轉元件3的柔性基板100上，即在此示出的安裝在時計桿30的末端處?？尚D元件3本身被分成兩個不同的子片，即第一子轉子31和第二子轉子32，該第一子轉子31和第二子轉子32由縫80間隔開，其中可存放固定元件(未示出)，以便允許沿著旋轉軸線4進行精確的軸向定位。

如根據(jù)圖9可理解的，根據(jù)陣列圖案排列定子電極，其中示出：

-中心行R，其包括4個厚電極R1、R2、R3和R4，以及

-兩個側行，即第一側行L和第二側行L'，其每一個包括4個更薄的電極(即分別為L1、L2、L3、L4和L1'、L2'、L3'和L4')。

如根據(jù)圖8可理解的，第一子轉子31被設置成填充定子電極的第一側行L和電極的中心行R之間的間隙，而第二子轉子32被設置成填充定子電極的第二側行L'和中心電極R之間的間隙。因此，第一側行L1的第一電極和第一中心電極R1之間的電容值(形成第一對定子電極)取決于其旋轉循環(huán)上第一子轉子31的角位置而改變，而同時在第二側行L1'的第一電極和第一中心電極R1之間(形成另一第一對定子電極)的電容值取決于其旋轉循環(huán)上第二子轉子32的角位置而改變。這同樣適用于分別由定子電極L2-R2和L2'-R2、L3-R3和L3'-R3、L4-R4和L4'-R4形成的每一個第二、第三和第四對電極。如在圖1-5的先前實施例所示，兩個可旋轉元件而不是單個可旋轉元件可用的事實，同樣允許使形成在兩串(series)定子電極之間的每個電容C1、C2、C3和C4的電容值X1、X2、X3、X4加倍，因為例如在布線圖案從中心行R開始的情況下，在中心行R的任一側上具有兩個側行L、L'允許具有并聯(lián)分支的兩個容量。

如在圖9上所示，示出了在第一子轉子31或第二子轉子32的平面中的任一個平面中的截面圖，用于產(chǎn)生角度值的該替代實施例的功能原理在其它方面非常類似于圖1-5所示的先前優(yōu)選實施例中的一個實施例，因為在第一電容C1和第二電容C2之間的角位移仍然為90度，而在第一和第三電容C3之間的角位移現(xiàn)在只是45度而不是在圖5上的135度，如前所述，當正弦建?？捎糜趯С鲛D子的實際角位置時，其僅影響函數(shù)的符號。盡管如此，分別由第一和第二電容C1和C2形成的第一差分電容對1以及由第三和第四電容形成的第二差分電容對2允許導出可旋轉元件3的角位置。與圖5的先前實施例相比，這些差分電容對現(xiàn)在僅由互鎖電容構成。

優(yōu)選地選擇確定電容值的輸出信號波形的可旋轉元件3的幾何形狀以覆蓋大約兩個相鄰的角扇區(qū)-這里對應于電容C2、C4的定子電極各自擴展45度，并使另外兩個-在此為電容C1、C3-沒有被覆蓋。然而，作為圖10上所示的變型實施例，同樣可考慮橢圓形狀，而不會對電容值的正弦建模產(chǎn)生太大的損害(prejudice)?；诒碇袑獢?shù)據(jù)查詢的計算在任何情況下仍然是可用的，并且因此選擇容易制造的形狀(諸如圖10中的形狀)可被用于批量生產(chǎn)。